01 声音的历史 Past Sounds(第2页)
现代社会:声音科学及延伸
在古希腊人对声音进行简单探索之后,直到17世纪人们才开始对声音的本质进行研究。当时,罗伯特·胡克(RobertHooke)通过简单的论证证明了频率和音高之间是相互关联的。虽然艾萨克·牛顿(Isaa)提出了一种声速方程,但这个方程是不正确的,直到1816年皮埃尔·西蒙·拉普拉斯(PierreSimonLaplace)才推导出一个准确的版本。拉普拉斯证明声速只取决于它所经过的介质的密度和弹性(见框1),该公式的估算准确度相当高。
19世纪中叶,第一个电声设备的发明引发了人类理解和控制声音的革命。麦克风、电话和扬声器相继出现,极大地刺激了研究、商业和艺术的发展。
1903年发明的二极管(第一个整流器,最初用于探测无线电信号)和1906年发明的三极管(第一个放大器)拉开了20世纪电子工程学的序幕。两次世界大战极大地促进了电子学的蓬勃发展,人类对潜艇战和舰船探测的兴趣也引发了水下声学的研究。
虽然在19世纪,人们偶尔讨论过有频率太高而人类无法听到的声音存在,但相关研究只局限于人类所能听到的最高频率的上限。尽管这些高频声音很容易由火花、哨声、喷气机或压电晶体发出,但直到第一次世界大战,当人们意识到它们可以作为声呐系统的一部分投入使用时,才对它们产生了兴趣。战争结束后不久,就有进一步的研究表明,这种声音具有一系列独特的性质,但并非所有的特性都能解释清楚,例如:它们能杀死生物,引起化学变化,产生光和热,并能使木头爆炸发出阵阵火花。它们之所以被称为超声,部分原因可能是它们拥有奇特的力量。虽然远没有X射线、α射线和γ射线那么有名,但超声很快就获得了类似的声誉——借助科学工具从自然界中获得的神秘力量,
并且仍然保持着近乎超自然的神秘魅力。
直到20世纪中叶,人们才真正理解并学会利用超声波的力量。当时,电声放大技术实实在在地改变了世界。以前,受演讲者音量和演讲场地大小的限制,演讲者最多只能面对几千名观众。而现在,他们可以和成千上万公里之外的人交流——无论是即时,还是在一天或一个世纪之后。声音能够以一种前所未有的方式被捕捉、记录和分析。
声音在许多全新领域都开始崭露头角,例如一门定义不清的学科——声音艺术。它起源于20世纪初至30年代的未来主义运动,得益于电子音乐和录音技术的发展。路易吉·鲁索洛(LuigiRussolo)的《未来大协奏曲》(Grauristico,1917)是早期的一个重要例子。最近的一个例子是苏珊·菲利普斯(SusanPhilipsz)的《低地》(Lowlands),这是一首挽歌的一系列变奏曲,并在2010年赢得了特纳奖。一个相关的领域是环境音乐,通常被批评者称为助兴音乐(muzak)[3],它的设计初衷是为公共场合提供合适的背景音乐。布莱恩·伊诺(BrianEno)的专辑《环境1:机场音乐》(Ambient1:MusicforAirports,1978)就是一个很好的例子,而超市里没完没了的甜腻圣诞颂歌以及伴随着这些音乐被迫装扮成精灵的阴郁员工则是一个坏例子。
环境音乐是人造声景的一个实例。这个概念是由穆瑞·谢弗(MurraySchafer)推广开来的。穆瑞·谢弗曾在20世纪60年代末于温哥华启动了名为“世界声景计划”的国际研究项目,这一计划在1993年促成了世界声学生态论坛的设立。谢弗具有很大的影响力,其中一部分原因在于他令人振奋的主张,即声学环境不仅可以揭示居住在其中的人的社会状况,甚至可以预测社会将如何演变。
运用谢弗的方法,经济学家、博学多才的雅克·阿塔利(JacquesAttali)提出,音乐风俗的变化预示着社会将发生更广泛的变化。这种观点由历史学家阿兰·科尔宾(Alain)进一步发展,科尔宾认为,18世纪和19世纪法国乡村的钟声塑造了那里的社会和经济关系。艺术家兼作家布兰登·拉贝尔(BrandonLabelle)说:“我的感觉是,仅仅从一种声音里就可以窥见整个历史和文化。”
更普遍的是,声景这一概念在一系列享有盛誉的学科中风行起来,虽然谢弗原本定义的术语已经在涉及相对和动态特性的声学环境应用中使用。技术历史学家艾米丽·汤普森(EmilyThompson)指出,声学环境“既是物理环境,同时也是我们感知环境的一种方式”。
在电影中,人造声景的构建在一定程度上是通过音效来实现的。自广播剧诞生以来,人造声景一直是广播剧的支柱。例如,在古希腊时期人们就能在剧院里听到人造的打雷声。在电影中,设计、制作和使声音效果与屏幕上的事件同步的工艺被称为拟音(Foley)[4]。
现在我们已经不再仅仅依赖耳朵感知声音,也不只依赖人声和机械设备来产生声音。我们可以研究和使用超低频、超高频或非常弱的声音,人们甚至都无法听到它们。我们还可以生成具有巨大能量的声束,并应用在医学、国防、地图测绘及许多其他领域。第二次世界大战以来,人们研究出了生产和引导超高强度的声束的方法,使基于声音的武器开始真正发展起来。当前仍在使用中的最著名的例子是远程声学设备(LRAD)[5],它可以发出语言指令或令人不快的声音。在一些国家,它一直被用来对付敌人和野生动物。
随着人类社会的进步,声音得到越来越广泛的应用,噪声污染也蔓延到了世界上的许多地方。高度敏感的听觉系统曾经为我们的祖先带来了无数便利,使我们能够享受音乐和便捷交流,但现在它也给我们带来了烦恼、压力和伤害。
因此,虽然我们已经精通声音的产生,但还远远不能控制它。为了能够控制声音,我们需要了解它的本质。
[1] 意指宇宙万物都遵循数字规则和比例。
[2] 此处原文为Allisnumber,出自毕达哥拉斯的名言。
[3] muzak又译为穆扎克音乐,即安静柔和的背景音乐。
[4] 以音效艺术家杰克·弗利(JackFoley)命名,一种将生活中的声音加入电影中的后期处理技术。
[5] 一种声波武器,可以驱散大规模集结的人群。